文/赫玲河

在教育改革的浪潮下，事物都開(kāi)始講求創(chuàng)新，在教育領(lǐng)域內(nèi)也不例外。各大高校的開(kāi)放式教學(xué)的實(shí)驗(yàn)室中陸陸續(xù)續(xù)地開(kāi)始應(yīng)用智能管理系統(tǒng)，為了能夠體現(xiàn)出高校的高素質(zhì)教學(xué)以及創(chuàng)新的科技水平越來(lái)越受到重視，各大高校開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)室中作為根基，不斷創(chuàng)新智能管理系統(tǒng)、完善智能管理系統(tǒng)，還能不斷培訓(xùn)高素質(zhì)的全新人才。

一、Arduino的簡(jiǎn)介

Arduino自20世紀(jì)初就已經(jīng)創(chuàng)建了，由兩個(gè)模塊共同組成，一個(gè)是硬件，另一個(gè)是軟件。其中硬件包括電腦系統(tǒng)里面的芯片、顯卡和顯示器等，軟件包括計(jì)算機(jī)編程中所使用的語(yǔ)言和程序編碼等。在應(yīng)用的過(guò)程中，這兩個(gè)部分是可以分割開(kāi)來(lái)的，但又不是完全獨(dú)立的。當(dāng)系統(tǒng)需要的時(shí)候，可以根據(jù)實(shí)際情況下載Arduino的相關(guān)圖例、所需要的部件，并自己制作出一個(gè)全新的模塊和電路系統(tǒng)。Arduino在智能管理系統(tǒng)中的應(yīng)用十分廣泛，而且還可以形成獨(dú)立的平臺(tái)，大大提高智能系統(tǒng)的運(yùn)行速度和效率，而且還很容易和其他版本的軟件相互兼容。在物聯(lián)網(wǎng)廣泛發(fā)展的條件下，將Arduino平臺(tái)應(yīng)用到智能系統(tǒng)中去。

二、Arduino下的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng)構(gòu)建

(一)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

硬件系統(tǒng)設(shè)施是以發(fā)射數(shù)據(jù)信號(hào)為條件，由計(jì)算機(jī)通過(guò)主控制室向不同的分控制系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)，讀寫(xiě)器可以對(duì)攝入的數(shù)據(jù)的真實(shí)性就行辨別，并將準(zhǔn)確無(wú)誤的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中；電子計(jì)算機(jī)是整個(gè)智能管理系統(tǒng)中的核心，能夠?qū)Σ煌男畔⑦M(jìn)行分類管理，并產(chǎn)生新的命令，計(jì)算機(jī)可以控制智能系統(tǒng)的開(kāi)和閉，同時(shí)計(jì)算機(jī)還能夠準(zhǔn)確記錄學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所做的全部記錄和所用時(shí)間，方便存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換；多臺(tái)數(shù)據(jù)接收器是接收信號(hào)和指令用的，還能夠控制實(shí)驗(yàn)室的電源，控制電路的閉合。如圖1所示：

圖1 控制系統(tǒng)的構(gòu)建

在開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)中，都是學(xué)生自己來(lái)完成實(shí)驗(yàn)的，在這過(guò)程中沒(méi)有指導(dǎo)老師的檢查和監(jiān)督，因此，智能管理系統(tǒng)還要起到指導(dǎo)老師的作用，當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤或是任何危險(xiǎn)的時(shí)候，要能夠發(fā)展報(bào)警信號(hào)，通知實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的全體成員注意這個(gè)問(wèn)題的存在，同時(shí)將此項(xiàng)失誤或是存在的問(wèn)題準(zhǔn)確記錄，以免以后再犯同樣的錯(cuò)誤。

(二)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

此系統(tǒng)包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊、學(xué)生實(shí)驗(yàn)管理模塊、記錄成績(jī)模塊等多個(gè)部分，每個(gè)參加實(shí)驗(yàn)的學(xué)生都有自己獨(dú)立的賬號(hào)系統(tǒng)。在開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生們獨(dú)立完成自己的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，這些實(shí)驗(yàn)都是真實(shí)的，能夠幫助學(xué)生自覺(jué)完成自己的學(xué)業(yè)任務(wù)，當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，遇到困難或是疑惑的時(shí)候，智能管理系統(tǒng)還可以給出相應(yīng)的解決措施，讓學(xué)生在系統(tǒng)內(nèi)學(xué)習(xí)；學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中難免會(huì)有些危險(xiǎn)甚至還帶有爆炸的可能性，因此，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，智能系統(tǒng)的報(bào)警措施就會(huì)發(fā)揮作用。最后，智能系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以記錄學(xué)生自己所做的實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行考核和打分，而且學(xué)生有多次實(shí)驗(yàn)和重新來(lái)過(guò)的機(jī)會(huì)，這樣給學(xué)生的實(shí)驗(yàn)和考核也帶來(lái)了福音。

Arduino系統(tǒng)在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面的應(yīng)用比較多，在我國(guó)的電子實(shí)驗(yàn)室智能系統(tǒng)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，以后在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng)中還要更加完善。不僅要在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)形式上的開(kāi)放，而且要在時(shí)間、地點(diǎn)等內(nèi)容上都能夠開(kāi)放，但是既然要實(shí)現(xiàn)更好的效果，前期就會(huì)投入更多的資金和技術(shù)，才能夠使得開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室更加智能化、信息化、系統(tǒng)化。研究開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng)對(duì)所有開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課程的高校來(lái)說(shuō)都具有十分重要的意義，而且取得的成果也十分明顯，該系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展前景更加廣闊和光明。

三、總結(jié)

Arduino是一個(gè)開(kāi)放式的人機(jī)相互交合的平臺(tái)，不僅擁有豐富的硬件條件，還具有卓越的軟件設(shè)施，在智能管理系統(tǒng)中易于使用，特別是在技術(shù)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，仍有開(kāi)發(fā)的空間，因此，在以后的研究應(yīng)用的過(guò)程中，還要繼續(xù)完善，并不斷拓展范圍。隨著高校改革的不斷前進(jìn)，智能管理系統(tǒng)的建設(shè)也不斷完善，在Arduino平臺(tái)下，有利于開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室智能系統(tǒng)的深入改革，提升高校的科研科技水平，有利于提高學(xué)生的科研水平和自身素質(zhì)。開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng)為高校的開(kāi)辦和學(xué)生的培養(yǎng)貢獻(xiàn)巨大。

[1]彭曉波，唐璐，張紅濤.基于Arduino平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng)[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)，2017，10：68：69.

[2]蔡燕敏，鄭少鋒.基于Arduino的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng)的研究[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2016，10：49：51.

[3]李迪，陳群賢，黃少?gòu)?qiáng).基于Arduino的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子科學(xué)技術(shù)，2017，1：81—85.